【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及了磁悬浮装置，具体的是一种一体式绕组磁悬浮电机、磁悬浮设备及一体式绕组绕制方法。
技术介绍
1、无轴承电机是一种电磁旋转驱动器,其中转子通过磁力以非接触方式支撑在定子上,转子没有单独的磁轴承，利用无轴承技术实现转子的旋转和径向上的主动悬浮，利用机械结构构成的磁路实现除径向和转子旋转自由度外的另外三个自由度的被动悬浮，具有高洁净，无析出，无颗粒，无动密封，性能优越的特点，在生物化学、医疗、半导体制造等超纯净驱动领域具有良好的应用前景。
2、通常，磁悬浮电机包括磁悬浮定子和磁悬浮转子，磁悬浮转子可以是整体转子，比如，在磁悬浮泵的应用中，磁悬浮转子既是磁悬浮电机的转子，又是泵的转子，可以是例如永磁转子或短路笼式转子或磁阻转子。磁悬浮定子通常包括定子磁轭、若干个定子齿和绕在定子齿上的绕组线圈，比如，在磁悬浮泵的应用中，磁悬浮定子既是旋转驱动的定子，又是磁悬浮的定子。可以通过定子的绕组线圈产生旋转磁场，该磁场一方面在转子上施加旋转，从而实现其围绕期望的旋转轴线的旋转，另一方面施加悬浮力，该悬浮力可以根据需要施加到转子上，以便可以主动控制或调节其径向位置。因此，可以主动调节转子的三个自由度，即其旋转和其径向位置(两个自由度)。关于另外三个自由度，即其在轴向方向上的位置和相对于垂直于期望的旋转轴线的径向平面的倾斜(两个自由度)，转子通过磁阻力被动地磁悬浮或稳定。
3、现有的磁悬浮电机包括多个定子铁芯，每个定子铁芯上对应绕设有悬浮线圈和旋转线圈。在双绕组结构磁悬浮电机中，包括多个悬浮线圈和多个旋转线圈，悬浮
技术实现思路
1、为了克服现有技术中的缺陷，本专利技术实施例提供了一种一体式绕组磁悬浮电机、磁悬浮设备及一体式绕组绕制方法，其用于解决以上问题中的至少一种。
2、本申请实施例公开了一种一体式绕组磁悬浮电机、磁悬浮设备及一体式绕组绕制方法，每相绕组的多个线圈通过使用同一根漆包线依次连续绕设形成并串联形成一个一体式绕组，避免了现有技术中每相绕组中相邻的两个线圈之间需要通过软线连接再焊接的方式将引出线和引入线连接在一起，一体式绕组减小了绕组中间焊点的个数，且避免了因线圈之间焊接连接在一起存在的缺陷而引起的质量问题和产品自身性能问题；且对于同一相绕组之间便无需进行焊接，同一相绕组整体只有一个共同引入端和共同引出端，有效节约了工人焊接的工时，提高了工作效率，降低了人力成本；避免了软线的使用，节省了内部空间。
3、其中，本申请所述的一体式绕组磁悬浮电机，所述磁悬浮电机包括定子和转子，所述定子包括呈圆周分布的2n+2个定子铁芯，n为非零自然数，每个定子铁芯上对应缠绕有线圈，每个所述线圈具有一个线圈引入端和一个线圈引出端，其特征在于，所述定子铁芯所在的圆周上相间隔一定角度的多个线圈串联形成至少一相绕组，在同一相绕组中，一个所述线圈的线圈引出端与相邻所述线圈的线圈引入端连接，且多个线圈通过同一根漆包线依次连续绕设形成一体式绕组，每相所述绕组配置为具有一个共同引入端和一个共同引出端，所述至少一相绕组配置为悬浮绕组和/或旋转绕组，在通电状态下，每相所述悬浮绕组中相对的两个线圈的磁场方向相同，每相所述旋转绕组中相对的两个线圈的磁场方向相反。
4、进一步的，所述悬浮绕组包括多个悬浮线圈，每个所述定子铁芯上对应一个所述悬浮线圈，所述悬浮线圈沿所述定子铁芯的轴线方向缠绕，多个所述悬浮线圈配置为多相悬浮绕组。
5、进一步的，所述悬浮线圈在径向平面上绕设的层数配置为偶数，每个所述悬浮线圈的线圈引入端和线圈引出端位于同一径向平面内。
6、进一步的，在同一相悬浮绕组中，多个所述悬浮线圈的线圈引入端和线圈引出端配置为均位于同一径向平面内，相邻两个所述悬浮线圈的缠绕方向相反，以使相邻的所述悬浮线圈的磁场方向相反。
7、进一步的，在同一相悬浮绕组中，多个所述悬浮线圈的缠绕方向相同,相邻两个所述悬浮线圈的线圈引入端位于不同的径向平面内。
8、进一步的，所述悬浮线圈在径向平面上绕设的层数配置为奇数，每个所述悬浮线圈的线圈引入端和线圈引出端位于不同的径向平面内。
9、进一步的，在同一相悬浮绕组中，多个所述悬浮线圈的缠绕方向相同,一个所述悬浮线圈的线圈引出端与相邻所述悬浮线圈的线圈引入端位于同一径向平面内。
10、进一步的，在径向平面上，所述悬浮线圈的每层线圈沿轴线方向的绕设圈数相一致。
11、进一步的，所述悬浮线圈配置为阶梯型线圈，所述阶梯型线圈最外侧的阶梯对应的线圈层数配置为奇数，所述阶梯型线圈的线圈引入端与线圈引出端位于不同的径向平面上；所述阶梯型线圈最外侧的阶梯对应的线圈层数配置为偶数，所述阶梯型线圈的线圈引入端与线圈引出端位于相同的径向平面上。
12、进一步的，在同一相悬浮绕组中，每个所述悬浮线圈的绕设层数和绕设圈数相一致，多个所述悬浮线圈的线圈引入端位于同一径向平面内，相邻两个所述悬浮线圈的缠绕方向相反。
13、进一步的，所述旋转绕组包括多个旋转线圈，所述旋转线圈位于所述悬浮线圈的下方，每个所述定子铁芯上对应缠绕一个所述旋转线圈，或，每相邻两个所述定子铁芯上对应缠绕一个旋转线圈。
14、进一步的，在同一相所述旋转绕组中，相对的两个所述旋转线圈的缠绕方向相反，相对的两个所述旋转线圈的线圈引入端位于同一径向平面上；或，
15、在同一相所述旋转绕组中，相对的两个所述旋转线圈的缠绕方向相同，相对的两个所述旋转线圈的线圈引入端位于不同的径向平面上。
16、进一步的，所述线圈配置为圆线或扁平线。
17、进一步的，所述磁悬浮电机还包括功率放大电路，所述每相悬浮绕组和所述每相旋转绕组的共同引入端和共同引出端分别电连接至所述功率放大电路，所述功率放大电路向所述悬浮线圈配置用于悬浮控制的悬浮电流，向所述旋转线圈配置用于旋转控制的旋转电流。
18、本申请还公开了一种磁悬浮设备，包括上述所述的一体式绕组磁悬浮电机。
19、本申请还公开了一种磁悬浮电机一体式绕组的绕制方法，包本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种一体式绕组磁悬浮电机，所述磁悬浮电机包括定子和转子，所述定子包括呈圆周分布的2N+2个定子铁芯，N为非零自然数，每个定子铁芯(11)上对应缠绕有线圈，每个所述线圈具有一个线圈引入端(120)和一个线圈引出端(121)，其特征在于，所述定子铁芯所在的圆周上相间隔一定角度的多个线圈串联形成至少一相绕组，在同一相绕组中，一个所述线圈的线圈引出端与相邻所述线圈的线圈引入端连接，且多个线圈通过同一根漆包线(14)依次连续绕设形成一体式绕组，每相所述绕组配置为具有一个共同引入端(15)和一个共同引出端(16)，所述至少一相绕组配置为悬浮绕组和/或旋转绕组，在通电状态下，每相所述悬浮绕组中相对的两个线圈的磁场方向相同，每相所述旋转绕组中相对的两个线圈的磁场方向相反。
2.根据权利要求1所述的一体式绕组磁悬浮电机，其特征在于，所述悬浮绕组包括多个悬浮线圈(12)，每个所述定子铁芯对应一个所述悬浮线圈，所述悬浮线圈沿所述定子铁芯的轴线方向缠绕，在同一相所述悬浮绕组中，相邻的两个所述悬浮线圈的磁场方向相反和/或相对的两个所述悬浮线圈的磁场方向相同。
3.根据权利要求2
4.根据权利要求3所述的一体式绕组磁悬浮电机，其特征在于，在同一相所述悬浮绕组中，多个所述悬浮线圈的线圈引入端位于同一径向平面上，相邻的两个所述悬浮线圈的缠绕方向相反和/或相对的两个所述悬浮线圈的缠绕方向相同。
5.根据权利要求3所述的一体式绕组磁悬浮电机，其特征在于，在同一相所述悬浮绕组中，多个所述悬浮线圈的缠绕方向相同,相邻的两个所述悬浮线圈的线圈引入端位于不同的径向平面上和/或相对的两个所述悬浮线圈的线圈引入端位于同一径向平面上。
6.根据权利要求2所述的一体式绕组磁悬浮电机，其特征在于，所述悬浮线圈在径向平面上绕设的层数配置为奇数，每个所述悬浮线圈的线圈引入端和线圈引出端位于不同的径向平面上。
7.根据权利要求6所述的一体式绕组磁悬浮电机，其特征在于，在同一相所述悬浮绕组中，多个所述悬浮线圈的缠绕方向相同,一个所述悬浮线圈的线圈引出端与相邻的所述悬浮线圈的线圈引入端位于同一径向平面上，和/或一个所述悬浮线圈的线圈引入端与相对的所述悬浮线圈的线圈引入端位于同一径向平面上。
8.根据权利要求6所述的一体式绕组磁悬浮电机，其特征在于，在同一相所述悬浮绕组中，相邻的两个所述悬浮线圈的缠绕方向相反和/或相对的两个所述悬浮线圈的缠绕方向相同,多个所述悬浮线圈的线圈引入端位于同一径向平面上。
9.根据权利要求2-8任一项所述的一体式绕组磁悬浮电机，其特征在于，在径向平面上，所述悬浮线圈的每层线圈沿轴线方向的绕设圈数相一致。
10.根据权利要求2所述的一体式绕组磁悬浮电机，其特征在于，所述悬浮线圈配置为阶梯型线圈，所述阶梯型线圈最外侧的阶梯对应的线圈层数配置为奇数，所述阶梯型线圈的线圈引入端与线圈引出端位于不同的径向平面上；或，
11.根据权利要求10所述的一体式绕组磁悬浮电机，其特征在于，在同一相所述悬浮绕组中，每个所述悬浮线圈的绕设层数和绕设圈数相一致，多个所述悬浮线圈的线圈引入端位于同一径向平面上，相邻的两个所述悬浮线圈的缠绕方向相反和/或相对的两个所述悬浮线圈的缠绕方向相同。
12.根据权利要求1所述的一体式绕组磁悬浮电机，其特征在于，所述旋转绕组包括多个旋转线圈，所述旋转绕组位于所述悬浮绕组的下方，每个所述定子铁芯上对应缠绕一个所述旋转线圈，或，每相邻两个所述定子铁芯上对应缠绕一个旋转线圈。
13.根据权利要求12所述的一体式绕组磁悬浮电机，其特征在于，在同一相所述旋转绕组中，相对的两个所述旋转线圈的缠绕方向相反，相对的两个所述旋转线圈的线圈引入端位于同一径向平面上；或，
14.根据权利要求1所述的一体式绕组磁悬浮电机，其特征在于，所述线圈配置为圆线或扁平线。
15.根据权利要求1-8、10-14任一项所述的一体式绕组磁悬浮电机，其特征在于，所述磁悬浮电机还包括功率放大电路，所述每相悬浮绕组和所述每相旋转绕组的共同引入端和共同引出端分别电连接至所述功率放大电路，所述功率放大电路向所述悬浮线圈配置用于悬浮控制的悬浮电流，向所述旋转线圈配置用于旋转控制的旋转电流。
16.一种磁悬浮设备，其特征在于，包括权利要求1-15任一项所述的一体式绕组磁悬浮电机。
17.一种磁悬浮电机一体式绕组的绕制方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种一体式绕组磁悬浮电机，所述磁悬浮电机包括定子和转子，所述定子包括呈圆周分布的2n+2个定子铁芯，n为非零自然数，每个定子铁芯(11)上对应缠绕有线圈，每个所述线圈具有一个线圈引入端(120)和一个线圈引出端(121)，其特征在于，所述定子铁芯所在的圆周上相间隔一定角度的多个线圈串联形成至少一相绕组，在同一相绕组中，一个所述线圈的线圈引出端与相邻所述线圈的线圈引入端连接，且多个线圈通过同一根漆包线(14)依次连续绕设形成一体式绕组，每相所述绕组配置为具有一个共同引入端(15)和一个共同引出端(16)，所述至少一相绕组配置为悬浮绕组和/或旋转绕组，在通电状态下，每相所述悬浮绕组中相对的两个线圈的磁场方向相同，每相所述旋转绕组中相对的两个线圈的磁场方向相反。
2.根据权利要求1所述的一体式绕组磁悬浮电机，其特征在于，所述悬浮绕组包括多个悬浮线圈(12)，每个所述定子铁芯对应一个所述悬浮线圈，所述悬浮线圈沿所述定子铁芯的轴线方向缠绕，在同一相所述悬浮绕组中，相邻的两个所述悬浮线圈的磁场方向相反和/或相对的两个所述悬浮线圈的磁场方向相同。
3.根据权利要求2所述的一体式绕组磁悬浮电机，其特征在于，所述悬浮线圈在径向平面上绕设的层数配置为偶数，每个所述悬浮线圈的线圈引入端和线圈引出端位于同一径向平面上。
4.根据权利要求3所述的一体式绕组磁悬浮电机，其特征在于，在同一相所述悬浮绕组中，多个所述悬浮线圈的线圈引入端位于同一径向平面上，相邻的两个所述悬浮线圈的缠绕方向相反和/或相对的两个所述悬浮线圈的缠绕方向相同。
5.根据权利要求3所述的一体式绕组磁悬浮电机，其特征在于，在同一相所述悬浮绕组中，多个所述悬浮线圈的缠绕方向相同,相邻的两个所述悬浮线圈的线圈引入端位于不同的径向平面上和/或相对的两个所述悬浮线圈的线圈引入端位于同一径向平面上。
6.根据权利要求2所述的一体式绕组磁悬浮电机，其特征在于，所述悬浮线圈在径向平面上绕设的层数配置为奇数，每个所述悬浮线圈的线圈引入端和线圈引出端位于不同的径向平面上。
7.根据权利要求6所述的一体式绕组磁悬浮电机，其特征在于，在同一相所述悬浮绕组中，多个所述悬浮线圈的缠绕方向相同,一个所述悬浮线圈的线圈引出端与相邻的所述悬浮线圈的线圈引入端位于同一径向平...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙志东，
申请(专利权)人：苏州苏磁智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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